Фруктоза синтезируется в головном мозгу

Фруктоза — углевод, чрезмерное употребление которого, как известно, приводит к развитию ожирения и сахарного диабета 2-го типа, способен конвертироваться в головном мозгу из глюкозы — к такому выводу в ходе новой работы пришли ученые Йельского университета (Yale University), США. Результаты данной работы, которые, по мнению исследователей, заставляют задуматься о влиянии фруктозы на головной мозг и пищевое поведение, опубликованы в журнале «JCI Insight».

Фруктоза — это моносахарид, который поступает в организм человека в составе фруктов, овощей, сахара и различных готовых продуктов. Ее избыточное употребление может приводить к повышению уровня глюкозы в сыворотке крови и возникновению хронических заболеваний, таких как ожирение. В ходе предыдущих работ ученым стало известно, что фруктоза и другой моносахарид — глюкоза — по-разному влияют на активность головного мозга. Однако синтезируется ли фруктоза непосредственно в головном мозгу или транспортируется туда с током крови, ранее было неизвестно. Высокий уровень фруктозы в мозгу, в отличие от глюкозы, стимулирует пищевое поведение у грызунов, а людей приводит к изменению кровотока в областях, влияющих на данное поведение. Поскольку глюкоза, поступая в мозг, проходит через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), принято полагать, что влияние центральной нервной системы на уровень фруктозы также осуществляется посредством изменения проницаемости для нее ГЭБ. Учитывая, что вследствие активного метаболизма в печени уровень фруктозы в сыворотке крови является чрезвычайно низким, количество данного моносахарида, которое пересекает ГЭБ, остается неопределенным.

В ходе данной работы ученые вводили восьми участникам (здоровым людям без избыточной массы тела, средний возраст — 28,8±6,2 года; средний индекс массы тела — 23,4±2,6 кг/м²; средний уровень гликозилированного гемоглобина (HbA1с) — 4,9±0,2%) раствор глюкозы в течение 4 ч. Уровень сахаров у них контролировался в головном мозгу (с помощью магнитно-резонансной спектроскопии — неинвазивного метода нейровизуализации) и в сыворотке крови. Исследователи выявили, что уровень фруктозы в мозгу на фоне проводимого вмешательства значительно возрастал, несмотря на то что в сыворотке крови он значительно не изменялся. Они предположили, что такие колебания объясняются полиоловым путем метаболизма глюкозы, который предполагает трансформацию данного моносахарида во фруктозу.

Автор исследования доктор Джанис Хванг (Janice Hwang) отметил, что ему и его коллегам удалось доказать, что фруктоза может метаболизироваться из глюкозы в головном мозгу человека. Данный процесс был известен у животных, однако его наличие у человека не было доказано. Ученый отметил, что полученные результаты поднимают несколько ключевых вопросов, которым ученые планируют посвятить следующие исследования. Доказательства того, что уровень фруктозы в головном мозгу зависит не только от количества ее в рационе питания, свидетельствует о том, что данный моносахарид может быть синтезирован в организме из любого углевода. Это заставляет ученых посмотреть на влияние фруктозы на головной мозг с другой стороны, так как уровень глюкозы в головном мозгу определяет возникновение ощущения сытости, а фруктозы — нет. Доктор Д. Хванг добавил, что полиоловый путь метаболизма глюкозы имеет место в других частях организма, и, возможно, именно данным механизмом определяется патологическое влияние гипергликемии.

• Hwang J.J., Jiang L., Hamza M. et al. (2017) The human brain produces fructose from glucose. JCI Insight, Feb. 23 [Epub. ahead of print].
• Yale University (2017) Fructose is generated in the human brain. ScienceDaily, Feb. 23 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170223114842.htm).

Юлия Котикович